生物化工试题与参考答案.pdf

《生物化工试题与参考答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物化工试题与参考答案.pdf（12页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、生 物 化 工 试 题 与 参 考 答 案 (仅 供 参 考 ) 1 . 简 述 生 物 工 业 下 游 技 术 的 特 点 及 其 重 要 性 .答 :(1 )生 化 分 离 技 术 ： 是 对 生 物 界 自 然 产 生 的 或 由 微 生 物 菌 体 发 酵 的 、 动 植 物 细 胞 组 织 培 养 的 、 酶 反 应 等 各 种 生 物 工 业 生 产 过 程 获 得 的 生 物 原料 ， 经 提 取 分 离 、 加 工 并 精 制 目 的 成 分 ， 最 终 使 其 成 为 产 品 的 技 术 ， 通 常 也 称 为 下 游 技 术 (Do wn stream Pro cessin

2、 g )或 下 游 工 程 。 该 技 术 是 生 物技 术 转 化 为 生 产 力 不 可 缺 少 的 重 要 环 节 ， 其 技 术 的 进 步 程 度 对 于 保 持 和 提 高 各 国 在 生 物 技 术 领 域 内 的 经 济 竞 争 力 是 至 关 重 要 的 。(2 )特 点 ： 生 物 产 品 包 括 传 统 的 生 物 技 术 产 品 (如 发 酵 生 产 的 有 机 溶 剂 、 氨 基 酸 、 抗 生 素 、 有 机 酸 )和 现 代 生 物 技 术 产 品 (如 基 因 工 程 生 产 的 疫苗 、 干 扰 素 、 活 性 肽 等 )。 它 们 的 生 产 不 同 于 一

3、 般 的 化 学 品 ， 有 其 自 身 的 特 点 ： A： 发 酵 液 或 培 养 液 中 欲 提 取 的 生 物 物 质 浓 度 很 低B： 培 养 液 是 多 组 分 混 合 物 C： 生 化 物 质 稳 定 性 差 D发 酵 或 培 养 大 多 是 分 批 操 作 E对 最 终 产 品 的 质 量 要 求 很 高(3 )重 要 性 ： A生 化 分 离 技 术 是 生 物 产 品 工 业 化 的 必 要 手 段 ， 具 有 不 可 取 代 的 地 位 。 生 物 产 品 一 般 是 从 各 种 杂 质 中 制 备 的 ， 只 有 经 过 分 离 和 纯 化等 下 游 加 工 过 程

4、才 能 制 得 符 合 使 用 要 求 的 高 纯 度 产 品 。 B生 化 分 离 的 实 施 十 分 艰 难 且 需 要 很 大 代 价 。 特 稀 的 水 溶 液 原 料 和 高 纯 度 产 物 之 间 的 巨大 差 异 造 成 的 。 产 物 稳 定 性 差 ， 导 致 起 回 收 率 不 高 ， 如 抗 生 素 产 品 一 般 要 损 失 2 0 %左 右 。 C分 离 纯 化 的 方 法 十 分 复 杂 和 昂 贵 ， 产 品 成 本 中 ， 分离 与 纯 化 部 分 占 总 成 本 的 4 0 -8 0 %， 精 细 、 药 用 产 品 更 高 ； 生 产 过 程 中 ， 下 游

5、 加 工 的 人 力 、 物 力 占 全 过 程 的 7 0 %-9 0 %。2 . 简 述 生 物 工 业 下 游 技 术 的 一 般 步 骤 和 操 作 单 元 。 答 ： (1 )由 于 工 业 生 物 技 术 产 品 众 多 ， 原 料 广 泛 ， 产 品 性 质 多 样 ， 用 途 各异 ， 因 而 分 离 与 纯 化 步 骤 可 有 不 同 的 组 合 ， 提 取 和 精 制 的 方 法 也 多 种 多 样 的 ， 但 大 多 数 下 游 加 工 过 程 按 生 产 过 程 的 顺 序 分 为 4 个 阶 段 。 A预 处理 。 B提 取 (初 步 纯 化 )。 C精 制 (高 度

6、 纯 化 )。 D成 品 加 工 (2 )生 物 工 业 下 游 技 术 的 一 般 步 骤 和 单 元 操 作 图 解 ：发 酵 液 预 处 理 细 胞 分 离 细 胞 破 碎 细 胞 碎 片 分 离 初 步 纯 化 精 制 成 品 加 工加 热 过 滤 匀 浆 离 心 沉 淀 结 晶 浓 缩 调 p H 离 心 研 磨 双 水 相 吸 附 离 子 交 换 无 菌 过 滤絮 凝 膜 分 离 酶 解 溶 胞 膜 分 离 萃 取 色 谱 分 离 干 燥 3 . 简 述 生 物 工 业 下 游 的 选 择 原 则 . 超 滤 超 滤 结 晶 电 泳答 :(1 )采 用 步 骤 数 最 少 : 产

7、品 收 得 率 和 质 量 控 制 是 贯 穿 生 物 工 业 下 游 技 术 过 程 的 主 线 。 下 游 技 术 的 步 骤 越 多 ， 提 取 收 得 率 也 越 低 。 如 整 个下 游 过 程 包 括 6 步 操 作 ， 每 步 操 作 的 分 步 收 率 为 9 0 %， 则 总 收 率 仅 为 (0 .9 )6 1 0 0 %=5 3 .1 %.(2 ) 采 用 步 骤 的 次 序 要 相 对 合 理 :在 生 物 技 术 下 游加 工 过 程 的 四 大 步 骤 中 ， 固 液 分 离 、 精 制 和 成 品 加 工 选 用 技 术 范 围 窄 ， 次 序 不 是 问 题 。

8、 而 初 步 纯 化 时 ， 对 于 不 同 特 性 的 产 品 ， 具 有 不 同的 纯 化 步 骤 ， 通 常 的 顺 序 是 ： 匀 浆 (或 细 胞 破 碎 )、 沉 淀 、 离 子 交 换 、 亲 和 吸 附 、 凝 胶 过 滤 。 (3 )产 品 规 格 (4 )生 产 规 模 (5 )进 料 组 成 (6 )产 品 的稳 定 性 (7 )产 品 的 物 性 ： 包 括 溶 解 度 (受 p H、 盐 的 影 响 )、 分 子 大 小 、 功 能 团 、 稳 定 性 (受 p H值 、 温 度 等 影 响 )、 分 子 电 荷 (受 p H影 响 ， 对 离子 交 换 的 选 择

9、有 影 响 )、 危 害 性 等 (8 )分 配 或 连 续 过 程 (9 )废 水 4 . 为 何 要 对 发 酵 液 进 行 预 处 理 ？ 预 处 理 发 酵 液 的 方 法 有 哪 些 ？答 :(1 )发 酵 液 中 杂 质 很 多 ， 不 仅 影 响 产 品 质 量 和 收 得 率 ， 对 后 续 提 取 和 精 制 也 有 很 大 影 响 。 如 高 价 无 机 离 子 对 离 子 交 换 能 力 产 生 影 响 ； 可溶 性 蛋 白 在 有 机 溶 剂 萃 取 和 双 水 相 萃 取 时 易 产 生 乳 化 现 象 ， 影 响 两 相 分 离 。 (2 )A降 低 液 体 粘 度

10、 B调 p H值 。 C凝 聚 与 絮 凝 。 D加 入 惰 性 助 滤剂 .E加 入 反 应 剂 5 .什 么 是 凝 聚 和 絮 凝 ？ 它 们 在 发 酵 液 预 处 理 时 的 作 用 是 什 么 ？答 ： (1 )凝 聚 ： 在 投 加 的 化 学 物 质 作 用 下 ， 由 于 胶 粒 之 间 双 电 层 电 排 斥 作 用 降 低 ， 电 位 下 降 ， 胶 体 脱 稳 使 粒 子 相 互 聚 集 成 1 mm大 小 的 聚集 体 的 过 程 。 絮 凝 ： 使 用 某 些 高 分 子 絮 凝 剂 将 胶 体 粒 子 交 联 成 网 ， 形 成 较 大 (1 0 mm)絮 凝 团

11、 的 过 程 。 其 中 絮 凝 剂 主 要 起 架 桥 作 用 。 (2 )它 们是 目 前 工 业 上 最 常 用 的 预 处 理 方 法 之 一 。 此 法 将 化 学 药 剂 预 先 投 加 到 悬 浮 液 中 ， 改 变 细 胞 、 细 胞 碎 片 、 蛋 白 质 等 胶 体 离 子 的 分 散 状 态 ， 破坏 其 稳 定 性 ， 使 它 们 聚 结 成 可 分 离 的 絮 凝 体 以 便 分 离 。 6 . 如 何 去 除 发 酵 液 中 的 杂 蛋 白 ？答 ： 一 、 沉 淀 法 ： (1 )等 电 点 沉 淀 (不 完 全 )： 利 用 蛋 白 质 是 两 性 电 解 质

12、的 特 点 ， 其 在 等 电 点 溶 解 度 最 小 的 原 理 。 (2 )盐 析 ： 在 酸 性 溶 液 中 与 阴 离 子如 三 氯 乙 酸 盐 、 水 杨 酸 盐 、 鞣 酸 盐 、 过 氯 酸 盐 等 形 成 沉 淀 ； 在 碱 性 溶 液 中 与 阳 离 子 如 Ag +, Cu 2 +, Fe3 +, Pb 2 +等 形 成 沉 淀 。二 、 变 性 法 。 (1 )加 热 法 ： 最 常 用 ； 不 仅 使 蛋 白 质 变 性 ， 同 时 降 低 液 体 粘 度 ， 提 高 过 滤 速 率 ； (2 )调 p H值 ： 以 酸 性 条 件 去 除 蛋 白 质 较 多 ； (3

13、 )有 机溶 剂 变 性 沉 淀 ： 适 于 处 理 液 体 量 较 少 的 场 合 。 三 、 吸 附 法 。 加 入 某 些 吸 附 剂 或 沉 淀 剂 使 杂 蛋 白 去 除 。 如 在 枯 草 芽 孢 杆 菌 发 酵 液 中 加 入 氯 化 钙 和磷 酸 氢 二 钠 ， 两 者 形 成 庞 大 的 凝 胶 ， 把 蛋 白 质 、 菌 体 和 其 他 不 溶 性 粒 子 吸 附 并 包 裹 在 其 中 而 除 去 ， 从 而 加 快 过 滤 速 率 。7 .影 响 过 滤 速 率 的 因 素 有 哪 些 ？ 答 ： 过 滤 速 度 与 菌 种 、 发 酵 条 件 (培 养 基 组 成 、

14、 未 用 完 培 养 基 数 量 、 削 泡 剂 、 发 酵 周 期 等 )有 关 。(1 )菌 种 ： 对 过 滤 速 率 影 响 很 大 。 真 菌 菌 丝 粗 大 ， 重 力 比 阻 小 ， 发 酵 液 容 易 过 滤 ， 常 不 需 特 殊 处 理 ； 放 线 菌 菌 丝 细 而 有 分 叉 ， 交 织 成 网 状 ， 重 力比 阻 较 大 ， 过 滤 较 困 难 ， 一 般 需 经 预 处 理 来 凝 固 蛋 白 等 胶 体 ； 细 菌 菌 体 更 小 ， 过 滤 十 分 困 难 ， 必 须 预 处 理 后 才 能 过 滤 。 (2 )培 养 基 组 成 ： 对 过 滤速 率 影 响

15、 也 很 大 。 用 黄 豆 粉 、 花 生 粉 作 氮 源 、 淀 粉 作 碳 源 会 使 过 滤 困 难 ； 发 酵 后 期 加 入 削 泡 剂 或 剩 余 大 量 未 用 完 培 养 基 ， 也 会 使 过 滤 困 难 。(3 )正 确 选 择 发 酵 终 了 时 间 ， 在 菌 丝 自 溶 前 必 须 放 罐 ， 当 细 胞 自 溶 后 分 解 产 物 过 滤 困 难 。8 . 什 么 是 错 流 过 滤 ？ 其 优 点 是 什 么 ？ 答 ： (1 )错 流 过 滤 ： 使 悬 浮 液 在 过 滤 介 质 表 面 作 切 向 流 动 (平 行 )， 利 用 流动 的 剪 切 作 用

16、将 过 滤 介 质 表 面 的 固 体 (滤 饼 )移 走 ， 在 整 个 过 滤 中 能 保 持 较 高 的 滤 速 (滤 速 近 似 恒 定 )。 (2 )优 点 ： 过 滤 收 率 高 (9 7 -9 8 %)；滤 液 质 量 好 ； 处 理 步 骤 少 (一 般 用 清 水 冲 洗 即 可 )； 对 染 菌 罐 批 易 于 处 理 也 容 易 进 行 扩 大 生 产 。9 . 什 么 是 离 心 机 的 离 心 因 数 ？ 按 照 离 心 因 数 可 将 离 心 机 分 为 哪 几 类 ？ 答 ： 离 心 分 离 因 数 ： 用 于 评 价 悬 浮 液 中 固 液 分 离 的 程 度

17、。 Fr=2 r/g Fr表 示 粒 子 在 离 心 机 中 产 生 的 离 心 加 速 度 与 自 由 下 降 的 加 速 度 之 比 ； Fr越 大 ， 越 有 利 于 分 离 。 (2 )通 常 按 离 心 因 数 的 大 小 对 离 心 机 分 类 ： a. Fr3 0 0 0 ， 为 常 速 离 心 机 ； b . Fr 3 0 0 0 -5 0 0 0 0 ， 为 中 速 离 心 机 ； c. Fr5 0 0 0 0 ， 为 高 速 离 心 机 ； d . Fr 2 1 0 4 -1 0 6 ， 为 超 速 离 心 机 。1 0 .用 碟 片 式 离 心 机 分 离 大 肠 杆 菌

18、 基 因 工 程 菌 悬 浮 液 ， 已 知 大 肠 杆 菌 的 最 小 颗 粒 为 d =1 .0 m,离 心 机 的 角 速 度 =8 8 0 rad /s, 碟 片 数 n =7 2 ， 倾 斜 角度 =3 8 ， 碟 片 内 径 r 1 =0 .0 3 6 m， 外 径 r2 =0 .0 8 1 m； 固 体 密 度 s=1 0 5 0 k g /m3 ， 液 体 密 度 L=1 0 2 0 k g /m3 ， 液 体 粘 度 =1 .0 2 1 0 -3 Pas。 求 上 述 分 离 条 件 下 离 心 机 的 最 大 生 产 能 力 。 若 细 胞 破 碎 后 离 心 ， 此 时

19、料 液 粘 度 升 至 =8 .0 1 0 -3 Pas， 其 余 条 件不 变 。 如 果 分 离 的 最 小 细 胞 碎 片 为 d =0 .2 m， 确 定 其 离 心 机 的 最 大 生 产 能 力 。 Q 2 Z 其 中 ： d2 (s-L)g /1 8 Z 2 n(r2 3 -r1 3 )co s/3 g 1 1 .为 什 么 说 细 胞 破 碎 是 提 取 胞 内 产 物 的 关 键 步 骤 ？答 ： 细 胞 破 碎 ： 用 物 理 、 化 学 、 酶 或 机 械 方 法 破 坏 细 胞 壁 或 细 胞 膜 的 过 程 。 破 坏 细 胞 外 围 使 细 胞 内 物 质 释 放

20、出 来 。 工 业 上 利 用 微 生 物 生 产 的 大多 数 化 学 物 质 是 胞 外 型 的 ， 但 有 的 目 的 产 物 存 在 于 细 胞 内 ， 如 大 多 数 酶 蛋 白 、 类 脂 和 部 分 抗 生 素 ， 称 为 胞 内 产 物 。 基 因 重 组 技 术 生 产 的 胰 岛素 、 干 扰 素 等 都 是 胞 内 产 物 。 在 提 取 胞 内 产 物 时 ， 首 先 必 须 将 细 胞 破 碎 ， 使 产 物 得 以 释 放 ， 才 能 进 一 步 提 取 。 因 此 ， 细 胞 破 碎 是 提 取 胞 内 产物 的 关 键 步 骤 。 1 2 .简 述 高 压 匀

21、浆 法 的 工 作 原 理 及 其 优 缺 点 。答 ： 是 大 规 模 细 胞 破 碎 的 最 常 用 方 法 。 (1 )工 作 原 理 ： 利 用 高 压 使 细 胞 悬 浮 液 通 过 针 形 阀 ， 由 于 突 然 减 压 和 高 速 冲 击 撞 击 环 使 细 胞 破 裂 。 在 高 压室 内 压 力 高 达 几 十 兆 帕 ， 细 胞 悬 浮 液 喷 出 时 速 率 可 达 几 百 米 。 细 胞 在 一 系 列 高 速 运 动 中 经 过 剪 切 、 碰 撞 及 高 压 到 常 压 的 变 化 ， 造 成 细 胞 破 碎 。破 碎 动 力 学 方 程 ： ln 1 /(1 -x

22、)=kNp ax 细 胞 破 碎 率 k 与 温 度 等 有 关 的 速 率 常 数 。 N 悬 浮 液 通 过 匀 浆 器 的 次 数 。 p 操 作 压 力a 有 机 体 抵 抗 破 碎 能 力 的 一 种 量 度 ， 与 微 生 物 种 类 有 关 ， 啤 酒 酵 母 为 2 .9 , 大 肠 杆 菌 为 2 .2 。由 上 式 可 知 ， 影 响 破 碎 的 主 要 因 素 是 压 力 、 温 度 和 通 过 匀 浆 器 的 次 数 ， 提 高 压 力 和 次 数 都 可 提 高 破 碎 率 ， 但 压 力 增 大 到 一 定 程 度 对 匀 浆 器 磨 损加 大 。 工 业 上 常

23、用 的 压 力 为 5 5 -7 0 MPa。 (2 )优 点 (与 珠 磨 法 比 较 )： 操 作 参 数 少 ， 易 于 确 定 ， 适 合 于 大 规 模 操 作 ； (3 )缺 点 ： 不 能 连 续 冷 却 ； 破 碎 时需 要 循 环 2 -4 次 (珠 磨 法 1 次 操 作 )； 珠 磨 法 适 合 于 各 种 微 生 物 细 胞 的 破 碎 ， 而 高 压 匀 浆 不 适 合 与 丝 状 真 菌 及 含 有 包 含 体 的 基 因 工 程 菌 。1 3 . 简 述 外 加 酶 法 破 碎 细 胞 的 原 理 及 其 特 点 。 答 ： 酶 法 溶 胞 ： 利 用 酶 促 反

24、 应 分 解 细 胞 壁 上 特 殊 化 学 键 ， 从 而 达 到 破 坏细 胞 壁 的 目 的 。 优 点 ： A产 品 释 放 的 选 择 性 高 B产 品 破 坏 少 C抽 提 速 率 和 收 率 高 D细 胞 外形 完 整 ， 碎 片 少 缺 点 ： 价 格 高 ， 限 制 了 大 规 模 应 用 ； 通 用 性 差 ， 不 同 菌 种 需 选 用 不 同 的酶 ； 存 在 产 物 抑 制 。 1 4 . 什 么 是 膜 的 浓 差 极 化 ？答 ： 浓 差 极 化 ： 指 在 超 滤 过 程 中 ， 由 于 外 源 压 力 迫 使 分 子 量 较 小 的 溶 质 通 过 薄 膜 ，

25、 而 大 分 子 被 截 留 于 膜 表 面 ， 并 逐 渐 形 成 浓 度 梯 度 的 现 象 。 浓度 梯 度 使 水 和 溶 质 向 相 反 方 向 扩 散 ， 改 变 膜 的 透 过 作 用 1 5 简 述 影 响 膜 使 用 寿 命 的 因 素 。答 ： 是 由 于 膜 本 身 的 不 可 逆 转 的 质 量 变 化 引 起 的 膜 性 能 变 化 ， 造 成 的 原 因 有 如 下 三 类 。 (1 )化 学 性 劣 化 ， 水 解 、 氧 化 等 原 因 造 成 。 (2 )物 理 性 劣化 ， 挤 压 造 成 透 过 阻 力 大 的 固 结 和 膜 的 干 燥 等 物 理 性

26、原 因 造 成 。 (3 )生 物 性 劣 化 ， 由 供 给 液 中 微 生 物 引 起 的 膜 的 劣 化 和 由 代 谢 产 物 引 起 的 化 学 性 劣 化1 6 . 什 么 是 膜 的 截 留 率 和 截 断 分 子 量 ？ 影 响 膜 截 留 率 的 因 素 有 哪 些 ？ 答 ： (1 )超 -微 滤 膜 截 留 一 给 定 溶 质 的 能 力 可 用 表 现 截 留 率 表 来 表 示 ： 表 (cb c f)/cb cb 、 c f分 别 是 主 体 溶 质 浓 度 和 透 过 溶 质 浓 度 。 在 膜 分 离 中 ， 如 果 有 浓 差 极 化 现 象 ， 使 膜 表

27、面 的 浓 度 比 主 体 浓 度 高 ， 那 么截 留 率 为 ： (cm c f)/cm。 (2 )截 断 相 对 分 子 质 量 (MWCO) ： 具 有 一 定 截 留 率 (通 常 为 9 0 或 9 5 )的 相 对 分 子 质 量 ， 由 制 造 厂 商 而 定 。 (3 )影 响因 素 ： A溶 质 分 子 的 大 小 。 B溶 质 分 子 的 形 状 。 C 溶 质 分 子 的 吸 附 作 用 。 D其 他 高 分 子 溶 质 的 影 响 。 E温 度 升 高 、 浓 度 降 低 使 吸 附 作 用 减小 ， 膜 截 留 率 降 低 ； F错 流 速 率 增 大 使 浓 差

28、极 化 作 用 减 小 ， 膜 截 留 率 降 低 ； G： p H、 离 子 强 度 会 影 响 蛋 白 质 分 子 的 构 象 而 改 变 截 留 率 。 1 7 :简 述 超 滤 -微 滤 的 三 种 工 作 模 式 。 答 ： (1 )浓 缩 ： 溶 质 被 膜 系 统 截 留 在 料 液 罐 中 ， 从 而 浓 缩 悬 浮 颗 粒 或 大 分子 。 (2 )透 析 过 滤 ： 在 悬 浮 颗 粒 或 大 分 子 的 透 析 过 滤 中 ， 产 物 被 膜 截 留 ， 低 相 对 分 子 质 量 溶 质 则 通 过 膜 。 (3 )纯 化 ： 用 于 纯 溶 剂 或 低 分 子 量 溶

29、 质 的纯 化 ， 它 们 被 回 收 到 透 过 液 中 。 1 8 .什 么 是 纳 米 过 滤 ？ 纳 米 过 滤 具 有 什 么 特 点 ？ 它 在 工 业 中 的 应 用 情 况如 何 ？ 答 :(1 )纳 米 过 滤 (NF)： 以 压 力 差 为 推 动 力 ， 介 于 超 滤 和 反 渗 透 之 间 ， 从溶 液 中 分 离 有 机 小 分 子 (3 0 0 1 0 0 0 )物 质 的 膜 分 离 过 程 。 (2 )纳 米 过 滤 的 特 点 ： A.能 截 留 小 分 子 有 机 物 并 可 同 时 透 析 出 盐 ， 集 浓 缩 与 透 析 一 体 ； B.操 作 压

30、力 小 ， 节 约 动 力 能 源 。 (3 )它 在 制 药 工 业 ,化 学 工 业 ,食 品 工 业 ,纯 水 工 业 ,染 料 工 业 ,废 水 处 理 等 发 面 都 有 应 用 .1 9 .什 么 是 萃 取 剂 的 分 离 因 数 ？ 怎 样 的 溶 剂 易 使 A、 B两 种 溶 质 分 离 ？ 答 :(1 )定 义 :溶 剂 萃 取 ： 液 -液 萃 取 ， 利 用 物 质 在 两 个 互 不 相 溶 的 液 相 分 配性 质 不 同 而 进 行 分 离 的 过 程 ， 萃 取 过 程 中 以 有 机 溶 剂 为 萃 取 剂 ， 因 而 又 称 溶 剂 萃 取 (2 ) 分

31、离 因 数 ： 萃 取 剂 对 溶 质 A和 B分 离 能 力 的 大 小 可 用 分 离因 数 ()来 表 征 ： 若 原 料 中 除 溶 质 A外 还 有 溶 质 B， 由 于 A、 B的 分 配 系 数 不 同 ， 萃 取 相 中 A和 B的 相 对 含 量 就 不 同 于 萃 余 相 。 如 果 A的 分 配 系 数较 B大 ， 则 萃 取 相 中 A的 含 量 较 B多 ， 这 样 A和 B就 得 到 一 定 程 度 的 分 离 。 =KA/KB 越 大 ， A、 B的 分 离 效 果 越 好 ， 即 产 物 与 杂 质 越 容易 分 离 。 如 果 分 离 因 数 等 于 1 ，

32、则 A、 B两 种 溶 质 在 两 种 溶 剂 中 的 分 配 系 数 相 同 ， 不 能 达 到 分 离 的 目 的 。2 0 .萃 取 法 选 择 溶 剂 的 依 据 是 什 么 ？ 良 好 的 溶 剂 应 具 备 哪 些 特 点 ？ 答 :(1 )溶 剂 应 具 有 两 个 特 性 ， 即 对 产 物 的 高 容 量 和 与 水 相 比 对 产 物 具 有高 的 选 择 性 。 A萃 取 过 程 的 选 择 性 ： B萃 取 溶 剂 的 选 择 C弱 电 解 质 的 萃 取 过 程 与 水 相 特 征 (2 )A萃 取 容 量 大 ， 单 位 体 积 的 萃 取 溶 剂 能 萃 取 大

33、量 的 产 物 ； B选 择 性 好 ， 理 想 情 况 是 只 萃 取 产 物 而 不 萃 取 杂 质 ； C与 被 萃 取 的液 相 (通 常 是 水 )互 溶 度 小 ， 且 粘 度 低 、 界 面 张 力 小 或 适 中 ， 这 样 利 于 相 的 分 散 和 两 相 分 离 ； D溶 剂 的 回 收 和 再 生 容 易 ； E化 学 稳 定 性 好 ， 不 易分 解 ， 不 腐 蚀 容 器 设 备 ； F价 格 低 廉 ； G溶 剂 对 生 物 催 化 剂 、 酶 或 活 细 胞 无 毒 性 H安 全 性 高 ， 对 人 体 无 毒 或 毒 性 低 。2 1 . 赤 霉 素 二 级

34、错 流 萃 取 时 ， K为 3 5 ， 第 一 级 用 1 /2 体 积 乙 酯 ， 第 二 级 用 1 /1 0 体 积 乙 酯 ， 赤 霉 素 的 理 论 萃 取 率 是 多 少 ？ 如 果 是 二 级 逆 流 萃 取 ， K为 3 5 ， 乙 酯 用 量 为 1 /2 体 积 ， 赤 霉 素 的 理 论 萃 取 率 又 是 多 少 ？ 错 流 萃 取 的 萃 余 率 ： =1 /(E1 +1 )(E2 +1 )(En+1 )总 理 论 收 得 率 为 1 -=1 -1 /(E1 +1 )(E2 +1 )(En+1 ) =1 -1 /(1 7 .5 +1 )(3 .5 +1 ) E=K*

35、 V S/V F E1 =3 5 * (1 /2 )=1 7 .5 E2 =3 5 * (1 /1 0 )=3 .5 多 级 逆 流 萃 取 的 萃 余 率 和 理 论 收 得 率 分 别 为 ： =(E-1 )/(En+1 -1 ) 1 - =(En+1 -E)/ (En+1 -1 ) E=3 5 (1 +2 )/1 =1 7 .5 n=2 1 -=(1 7 .5 3 -1 7 .5 )/(1 7 .5 3 -1 )=9 9 .7 %2 2 .反 胶 束 萃 取 的 优 点 是 什 么 ？ 答 : (1 )反 胶 束 萃 取 成 本 低 、 溶 剂 可 反 复 使 用 、 萃 取 率 和 反

36、 萃 取 率 高 (2 )分离 、 浓 缩 可 同 时 进 行 ， 过 程 简 便 ； (3 )能 解 决 外 源 蛋 白 的 降 解 ， 即 蛋 白 质 (胞 内 酶 )在 非 细 胞 环 境 中 迅 速 失 活 的 问 题 ； (4 )构 成 反 胶 束 的 表 面 活 性 剂往 往 具 有 溶 解 细 胞 的 能 力 ， 因 此 可 用 于 直 接 从 完 整 细 胞 中 提 取 蛋 白 质 和 酶2 3 如 何 形 成 反 胶 束 来 萃 取 亲 水 性 产 物 ？ 答 :略 2 4 : 影 响 反 胶 束 萃 取 蛋 白 质 的 主 要 因 素 有 哪 些 ？答 :(1 )与 反 胶

37、 束 有 关 的 因 素 :A表 面 活 性 剂 的 种 类 .B表 面 活 性 剂 的 浓 度 .C 有 机 溶 剂 种 类 D助 表 面 活 性 剂 及 浓 度 (2 )与 水 相 有 关 的 因 素 :A PH值 .B离子 种 类 C 离 子 强 度 (3 ) 与 目 标 蛋 白 质 有 关 的 因 素 :A蛋 白 质 的 等 电 点 B蛋 白 质 的 大 小 C 蛋 白 质 的 浓 度 D 蛋 白 质 表 面 的 电 荷 分 布 (3 )与 环 境 有 关 的因 素 :A系 统 的 温 度 B系 统 的 压 力 . 2 5 简 要 说 明 影 响 双 水 相 体 系 中 分 配 平 衡

38、 的 因 素 有 哪 些 ？答 : (1 )1 聚 合 物 组 成 的 影 响 ： (2 )双 水 相 系 统 物 理 化 学 性 质 的 影 响 ： (3 )体 系中 无 机 盐 离 子 的 影 响 (4 )体 系 p H的 影 响 ： (5 )体 系 温 度 的 影 响 ： (6 )体 系 中 微 生 物 的 影 响2 6 怎 样 提 高 双 水 相 体 系 对 蛋 白 质 萃 取 的 选 择 性 ？ 答 :(1 )1 亲 和 双 水 相 分 配 ： 亲 和 作 用 的 效 应 是 从 复 杂 的 混 合 物 中 选 择 性 分离 蛋 白 质 ， 其 原 理 是 通 过 蛋 白 质 与 辅

39、 酶 、 底 物 、 产 物 、 抑 制 剂 和 抗 体 的 生 物 特 异 相 互 作 用 ， 如 在 亲 和 层 析 过 程 中 那 样 来 实 现 。 (2 )双 水 相 系 统 中 引 入 液 体 离 子 交 换 剂 ， 对 界 面 电 位 有 很 大 的 影 响 ， 导 致 在 分 配 系 统 上 选择 性 的 增 加 ， 该 过 程 能 与 离 子 交 换 层 析 一 样 。 2 7 为 何 超 临 界 流 体 有 较 好 的 物 质 萃 取 能 力 ？答 :超 临 界 流 体 萃 取 兼 有 蒸 馏 和 液 液 萃 取 的 特 征 ， 因 为 超 临 界 流 体 萃 取 是 利

40、用 临 界 或 超 临 界 状 态 的 流 体 ,依 靠 被 萃 取 物 质 在 不 同 蒸 汽 压 力 下 所具 有 的 不 同 化 学 亲 和 力 和 溶 解 能 力 进 行 分 离 、 纯 化 的 分 离 过 程 。 2 8 用 CO2 的 p-T-图 说 明 为 什 么 通 常 将 SC-CO2 的 萃 取 工 作 区 选 在 临 界 点 附 近 ？答 ： 2 9 . 为 什 么 在 超 临 界 流 体 萃 取 过 程 中 使 用 拖 带 剂 ？答 :单 一 组 分 的 超 临 界 溶 剂 有 较 大 的 局 限 性 ， 其 缺 点 包 括 ： A些 物 质 在 纯 超 临 界 流 体

41、 中 溶 解 度 很 低 ， 如 SC-CO2 只 能 有 效 萃 取 亲 脂 性 物 质 ， 对糖 、 蛋 白 质 、 氨 基 酸 等 极 性 物 质 ， 在 合 理 的 温 度 和 压 力 下 几 乎 不 能 萃 取 ； B选 择 性 不 高 ， 导 致 分 离 效 果 不 好 ； C溶 质 溶 解 对 温 度 、 压 力 的 变化 不 够 敏 感 ， 使 溶 质 从 超 临 界 流 体 中 分 离 出 来 时 耗 费 能 量 增 加 。 第 二 点 :夹 带 剂 影 响 溶 解 度 与 选 择 性 的 决 定 因 素 是 夹 带 剂 与 溶 质 分 子 间 的 范德 华 力 或 其 他

42、特 定 的 分 子 间 作 用 ， 如 氢 键 等 。 另 外 ， 在 溶 剂 的 临 界 点 附 近 ， 溶 质 溶 解 度 对 温 度 、 压 力 的 变 化 最 为 敏 感 ， 加 入 夹 带 剂 后 ， 混 合 溶 剂 的 临 界 点 相 应 改 变 ， 如 能 更 接 近 萃 取 温 度 ， 则 可 增 加 溶 解 度 对 温 度 、压 力 的 敏 感 程 度 。 3 0 . 什 么 是 超 临 界 流 体 萃 取 ？ 它 与 液 液 萃 取 的 区 别 是 什 么 ？答 :超 临 界 流 体 萃 取 (Su p ercritical flu id ex tractio n )， 气

43、 体 萃 取 、 流 体 萃 取 或 蒸 馏 萃 取 ， 它 是 利 用 超 临 界 流 体 ， 即 温 度 和 压 力 略 超 过 或 靠 近 临 界 温度 (TC)和 临 界 压 力 (p c)， 介 于 气 体 和 液 体 之 间 的 流 体 作 为 萃 取 剂 ， 从 固 体 或 液 体 中 萃 取 出 某 种 高 沸 点 或 热 敏 性 成 分 ， 以 达 到 分 离 和 提 纯 的 目的 。 (2 ) 超 临 界 萃 取 同 时 具 有 液 相 萃 取 和 精 馏 的 特 点 。 A临 界 流 体 萃 取 的 独 特 的 优 点 是 它 的 萃 取 能 力 取 决 于 流 体 的

44、密 度 ,而 密 度 很 容 易 通 过 调 节温 度 和 压 力 来 加 以 控 制 。 B超 临 界 流 体 萃 取 中 的 溶 剂 回 收 很 简 便 ， 并 能 大 大 节 省 能 源 。 被 萃 取 物 可 通 过 等 温 减 压 或 等 压 升 温 的 办 法 与 萃 取 剂 分离 ， 而 萃 取 剂 只 需 重 新 压 缩 便 可 循 环 使 用 。 C超 临 界 流 体 萃 取 工 艺 可 以 不 在 高 温 下 操 作 ， 因 此 特 别 适 合 于 热 稳 定 性 较 差 的 物 质 。 同 时 产 品 中 无其 他 物 质 残 留 。 D超 临 界 流 体 萃 取 的 操

45、 作 压 力 可 极 据 分 离 对 象 选 择 适 当 的 萃 取 剂 或 添 加 夹 带 剂 来 控 制 ， 以 避 免 高 压 带 来 的 影 响 。3 1 用 示 意 图 解 释 盐 析 法 沉 淀 蛋 白 质 的 原 理 。 答 3 2 . 响 蛋 白 质 盐 析 的 主 要 因 素 有 哪 些 ？答 : 盐 析 剂 的 种 类 ： 常 用 的 盐 有 硫 酸 镁 、 硫 酸 铵 、 硫 酸 钠 、 磷 酸 氢 二 钠 等 .离 子 影 响 比 较 显 著 ， 含 高 价 阴 离 子 的 盐 效 果 比 一 价 盐 好 ， 阴 离 子的 盐 析 效 果 顺 序 为 ： 柠 檬 酸 盐

46、 3 -PO4 3 -SO4 2 -CH3 COO-CL-NO3 - SCN- 盐 析 的 温 度 和 p H： 一 般 温 度 越 低 越 不 易 形 成 沉 淀 ； 等 电 点 处 蛋白 质 最 易 发 生 沉 淀 蛋 白 质 浓 度 的 影 响 ： 蛋 白 质 浓 度 高 ， 用 盐 量 减 少 ； 但 容 易 出 现 共 沉 淀 ； 蛋 白 质 浓 度 低 ， 用 盐 量 多 ， 选 择 性 好 。 盐 析 剂 的用 量 :同 蛋 白 质 沉 淀 需 要 盐 浓 度 不 同 ， 如 4 0 %硫 酸 铵 可 沉 淀 淀 粉 酶 ， 7 0 % 硫 酸 铵 才 能 沉 淀 葡 萄 糖 氧

47、 化 酶 。3 3 说 明 有 机 溶 剂 沉 淀 蛋 白 质 的 原 理 和 影 响 因 素 。 答 原 理 :降 低 蛋 白 质 溶 液 的 介 电 常 数 ， 使 蛋 白 质 分 子 间 的 静 电 引 力 增大 ； (2 )l 有 机 溶 剂 使 蛋 白 质 溶 剂 化 ， 即 蛋 白 质 与 水 的 结 合 被 溶 剂 所 取 代 ， 降 低 了 蛋 白 质 的 溶 解 性 ； (3 )l 有 机 溶 剂 可 能 破 坏 蛋 白 质 的 某 种 键如 氢 键 断 裂 ， 使 空 间 结 构 发 生 变 化 ， 一 些 原 来 包 在 内 部 的 疏 水 基 团 暴 露 并 与 有 机

48、 溶 剂 的 疏 水 基 团 结 合 形 成 疏 水 层 ， 使 蛋 白 质 沉 淀 。 2 .因 素 :温度 ,PH,浓 度 ,机 溶 剂 有 机 溶 剂 浓 度 3 4 简 述 不 同 金 属 离 子 沉 淀 作 用 机 理 。答 :沉 淀 作 用 是 由 于 它 们 能 与 蛋 白 质 分 子 中 的 特 殊 部 位 起 反 应 造 成 的 。 金 属 离 子 沉 淀 分 为 三 类 ： Mn 2 +, Fe2 +, Co 2 +, Cu 2 +, Zn 2 + 能 与 羧 基 、氨 基 和 含 氮 杂 环 的 化 合 物 结 合 ； Ca2 +, Ba2 +, Mg 2 +, Pb 2

49、 +等 能 和 羧 基 结 合 ； Ag +, Hg 2 +, Pb 2 +能 与 巯 基 结 合 。 在 上 述 离 子 中 ， 较 常 用 的 是Zn 2 +， Ca2 +, Ba2 +, Mg 2 +的 硫 酸 盐 ， Mn 2 +对 沉 淀 核 酸 特 别 有 效 。 3 5 什 么 是 吸 附 作 用 ？ 吸 附 作 用 分 为 哪 几 类 ？答 (1 )： 物 质 从 流 体 相 浓 缩 到 固 体 表 面 ， 从 流 体 中 分 离 的 过 程 为 吸 附 作 用 (2 )A:理 吸 附 ： 吸 附 物 和 吸 附 剂 通 过 范 德 华 力 产 生 的 吸 附 ， 是 吸 附

50、中 最 常见 的 吸 附 现 象 。 吸 附 热 较 小 ， 吸 附 是 可 逆 的 且 没 有 严 格 的 选 择 性 。 范 德 华 力 是 一 组 分 子 引 力 的 总 称 ， 包 括 定 向 力 、 诱 导 力 、 色 散 力 。 B:学 吸附 ： 由 于 在 吸 附 剂 与 吸 附 物 之 间 电 子 转 移 ， 发 生 化 学 反 应 而 产 生 的 。 吸 附 热 高 ， 选 择 性 强 。 吸 附 后 较 稳 定 ， 不 易 解 吸 。 C:交 换 吸 附 ： 表 面 带 电荷 的 吸 附 剂 与 溶 液 间 发 生 离 子 交 换 ， 吸 附 离 子 后 要 同 时 放 出

51、 等 量 的 离 子 到 溶 液 中 。3 6 什 么 是 离 子 交 换 吸 附 ？ 离 子 交 换 剂 按 照 功 能 团 的 性 质 可 分 为 哪 几 类 ？答 :(1 )离 子 交 换 剂 ： 是 一 类 能 与 其 他 物 质 发 生 离 子 交 换 的 物 质 ， 分 为 无 机 离 子 交 换 剂 (如 沸 石 )和 有 机 离 子 交 换 剂 ， 有 机 离 子 交 换 剂 是 一 种 合 成材 料 ， 又 称 离 子 交 换 树 脂 (2 )离 子 交 换 树 脂 可 交 换 的 官 能 团 中 的 活 性 离 子 决 定 树 脂 的 主 要 性 能 ， 因 此 ， 树 脂

52、 可 以 按 照 活 性 离 子 分 类 。 如 果 活 性 离子 是 阳 离 子 ， 即 这 种 树 脂 能 和 阳 离 子 发 生 交 换 ， 就 称 为 阳 离 子 交 换 树 脂 ； 如 果 是 阴 离 子 ， 则 称 为 阴 离 子 交 换 树 脂 。3 7 什 么 是 免 疫 吸 附 ？ 答 :免 疫 吸 附 ： 对 于 酶 或 蛋 白 质 来 讲 ， 最 优 的 吸 附 剂 是 专 门 针 对 蛋 白 质的 固 定 化 抗 体 ， 它 能 与 单 一 表 面 性 能 的 蛋 白 质 发 生 特 异 作 用 ， 而 非 单 纯 的 配 位 体 结 合 ， 故 不 同 于 亲 和 吸

53、 附 剂 。利 用 免 疫 吸 附 的 先 决 条 件 是 制 得 目 标 蛋 白 质 的 抗 体 ， 很 多 酶 、 受 体 蛋 白 、 病 毒 等 外 源 蛋 白 都 可 作 为 抗 原 ， 使 动 物 产 生 抗 体 。 可 用 变 性 剂 、 冷的 蒸 馏 水 ， 如 2 mo l/L盐 酸 胍 、 0 .6 mo l/L KCNS、 稀 氨 水 (p H1 0 -1 1 )等 温 和 的 洗 脱 剂 来 洗 脱 ， 对 于 带 电 的 抗 原 ， 可 用 电 泳 处 理 。 3 8 为 什 么 色 层 分 离 的 效 率 是 所 有 分 离 纯 化 技 术 中 最 高 的 ？答 :色

54、 谱 分 离 ： 色 层 分 离 或 层 析 分 离 ， 是 一 种 物 理 分 离 方 法 ， 利 用 多 组 分 混 合 物 中 各 组 分 物 理 化 学 性 质 的 差 别 ， 使 各 组 分 以 不 同 程 度 分 布 在 两个 相 中 。 色 谱 分 离 的 基 本 组 成 是 ： 固 定 相 、 流 动 相 和 待 分 离 的 的 样 品 。 3 9 什 么 是 色 谱 分 离 的 阻 滞 因 素 和 容 量 因 子 ？ 容 量 因 子 的 大 小 表 示 什么 ？ 答 :(1 )阻 滞 因 数 ： 溶 质 在 色 谱 柱 (纸 、 板 )中 的 移 动 速 率 与 流 动 相

55、移 动 速 率之 比 称 为 阻 滞 因 数 ， 用 Rf表 示 ， 也 称 为 Rf值 。 Rf = 溶 质 的 移 动 速 率 /流 动 相 在 色 谱 柱 中 的 移 动 速 率 = 溶 质 的 移 动 距 离 /在 同 一 时 间 流 动 相 (前 缘 )的 移 动 距 离 Rf = r/R = Vm/(Vm+ Kd Vs)=1 /1 +Kd (Vs/Vm)(2 ) 容 量 因 子 K： 是 衡 量 色 谱 柱 对 分 离 组 分 保 留 能 力 的 重 要 参 数 ， 是 溶 质在 固 定 相 与 流 动 相 中 的 比 例 大 小 。 (3 ) K=Kd (1 -)/ 为 床 的

56、空 隙 度 容 量 因 子 是 吸 附 剂 对 一 种 溶 质 亲 和 力 的 量 度 ， 溶 质 的 容 量 因 子 越 低 ， 从 柱 中 流 出 的 越 早 。 4 0 各 种 色 谱 分 离 (共 价 、 聚 焦 色 层 分 离 、 凝 胶 过 滤 、 亲 和 )的 机 理 是 什 么 ？ (家 门 不 幸 第 六 题 )答 : (1 )1 共 价 作 用 色 层 分 离 法 ： 是 利 用 溶 质 分 子 与 层 析 剂 凝 胶 之 间 的 共 价吸 附 作 用 将 目 的 产 物 与 其 他 溶 质 分 子 分 离 开 来 的 一 种 层 析 方 法 。 首 先 要 制 备 层 析

57、 剂 ， 具 有 共 价 反 应 活 性 的 二 硫 键 层 析 剂 可 用 葡 聚 糖 凝 胶 或 琼 脂糖 胶 作 材 料 制 得 ， 有 谷 胱 甘 型 二 硫 键 层 析 剂 和 巯 基 丙 基 型 二 硫 键 层 析 剂 等 。 (2 )聚 焦 色 层 分 离 法 ： 利 用 蛋 白 质 分 子 或 其 他 两 性 分 子 等 电 点 的 不同 ， 在 一 个 稳 定 的 、 连 续 的 、 线 性 的 p H梯 度 中 进 行 蛋 白 质 的 分 离 纯 化 。 两 性 物 质 如 蛋 白 质 等 混 合 物 上 好 样 后 ， 用 洗 脱 缓 冲 液 淋 洗 ， 蛋 白 质随 其

58、 下 移 至 各 自 的 等 电 点 聚 焦 ， 移 动 速 度 明 显 减 缓 ， 最 后 按 等 电 点 顺 序 流 出 柱 外 。 (3 ) 凝 胶 色 谱 ： 以 凝 胶 为 固 定 相 ， 根 据 各 物 质 分 子 大 小 不 同而 进 行 分 离 的 色 谱 技 术 ， 因 而 又 称 为 分 子 筛 色 谱 、 空 间 排 阻 色 谱 或 尺 寸 排 阻 色 谱 。 凝 胶 是 一 种 不 带 电 荷 的 具 有 三 维 空 间 的 多 孔 网 状 结 构 的 物质 ， 凝 胶 每 个 颗 粒 的 微 细 结 构 如 一 个 筛 子 。 (4 ) 亲 和 色 谱 作 为 色 谱

59、 分 离 的 一 个 分 支 ， 对 生 物 大 分 子 化 合 物 的 分 离 纯 化 具 有 特 别 重 要 的 意 义 。 众所 周 知 ， 生 物 体 中 许 多 大 分 子 化 合 物 具 有 与 其 结 构 相 对 应 的 专 一 分 子 可 逆 结 合 的 特 性 。 把 与 目 的 产 物 有 特 异 亲 和 力 的 生 物 分 子 固 定 化 后 作 为 固定 相 ， 当 含 有 目 的 产 物 的 混 合 物 (流 动 相 )流 经 此 固 定 相 时 ， 即 可 把 目 的 产 物 从 混 合 物 中 分 离 出 来 。4 1 什 么 是 正 相 层 析 和 反 相 层

60、析 ? 那 种 层 析 法 在 生 物 物 质 的 分 离 中 经 常 使 用 ？ 答 :略 4 2 6 3 为 何 晶 体 产 品 有 较 高 的 纯 度 ？ 答 : 结 晶 过 程 具 有 高 度 的 选 择 性 ， 析 出 晶 体 纯 度 较 高4 3 从 理 论 上 解 释 为 何 溶 液 浓 度 必 须 达 到 一 定 的 过 饱 和 度 时 才 能 析 出 结 晶 ？答 ： 用 热 力 学 方 法 可 以 得 到 关 系 式 ： ln(c 1 / c2 ) =2 M(1 /L1 -1 /L2 )/R T R气 体 常 数 ； T绝 对 温 度 ； 固 体 颗 粒 的 密 度 ； M

61、溶 质 的 分 子 量 固 体 颗 粒 和 溶 液 间 的 界 面 张 力 ； c1 、 c2 等 于 半 径 为 L1 和 L2 的 溶 质 的 溶 解 度 ； 若 L2 L1 ， 则 ln (c1 /c2 )=正 数 ， 所 以 c1 c2 ， 即 颗 粒 半 径 小 ， 溶 解 度 大 。L2 ， ln (c/c )=2 M/(LRT)= ln s， 得 到 颗 粒 大 小 与 饱 和 度 s 的 关 系 。若 溶 液 中 同 时 存 在 大 小 不 同 的 很 多 颗 粒 晶 体 ， 经 过 一 段 时 间 后 ， 小 颗 粒 溶 质 逐 渐 消 失 ， 大 颗 粒 溶 质 逐 渐 粗

62、 大 整 齐4 4 在 连 续 结 晶 时 如 何 进 行 细 晶 消 除 ？ 答 ： 细 晶 消 除 ： 消 除 细 晶 的 方 法 根 据 淘 析 原 理 ， 在 结 晶 器 内 部 或 下 部 建 立 一 个 澄 清 区 ， 在 此 区 域 内 ， 晶 浆 以 很 低 的 速 度 上 流 ， 因 为 粒 晶 沉 降速 度 较 大 ， 当 沉 降 速 度 大 于 晶 浆 上 流 速 率 时 ， 晶 粒 沉 降 下 来 ， 回 到 结 晶 器 的 主 体 部 分 ， 重 新 参 与 器 内 晶 浆 循 环 而 继 续 长 大 ， 细 小 的 晶 粒 则 随 溶液 从 澄 清 区 溢 流 而

63、出 ， 进 入 细 晶 消 除 系 统 。 4 5 简 述 冷 冻 干 燥 的 特 点 和 原 理 ？答 : (1 )1 机 理 ： 在 冷 冻 干 燥 过 程 中 ， 被 干 燥 的 产 品 首 先 要 进 行 预 冻 ， 然 后在 真 空 状 态 下 进 行 升 华 ， 使 水 分 直 接 由 冰 变 成 汽 而 获 得 干 燥 。 在 整 个 升 华 阶 段 ， 产 品 必 须 保 持 在 冻 结 状 态 ， 不 然 就 不 能 得 到 性 状 良 好 的 产 品 。(2 )特 点 ： A因 物 料 处 于 冷 冻 状 态 下 干 燥 ， 水 分 以 冰 的 状 态 直 接 升 华 成

64、水 蒸 气 。 故 物 料 的 物 理 结 构 和 分 子 结 构 变 化 极 小 。 B由 于 物 料 在 低 温 真 空条 件 下 进 行 干 燥 操 作 ， 故 对 热 敏 感 的 物 料 ， 能 在 不 丧 失 酶 活 力 或 生 物 试 样 原 来 性 质 的 条 件 下 长 期 保 存 ， 故 干 燥 产 品 十 分 稳 定 。 C因 为 干 燥 后 的物 料 在 被 除 去 水 分 后 ， 其 原 组 织 的 多 孔 性 能 不 变 ， 故 若 添 加 水 ， 可 在 很 短 时 间 内 基 本 完 全 恢 复 干 燥 前 的 原 来 状 态 。 D因 干 燥 后 物 料 的 残

65、 存 水 分很 低 ， 若 防 湿 包 装 良 好 ， 可 在 常 温 下 长 期 贮 存 。 4 6 简 述 喷 雾 干 燥 的 特 点 ？答 : (1 )1 特 点 ： A干 燥 速 度 迅 速 ； B干 燥 过 程 中 液 滴 温 度 不 高 ， 产 品 质 量 较好 ； C产 品 具 有 良 好 的 分 散 性 、 流 动 性 和 溶 解 性 ； D生 产 过 程 简 化 ， 操 作 控 制 方 便 ； E适 宜 于 连 续 化 大 规 模 生 产 。 (2 )原 理 ： 将 溶 液 、 乳 浊 液 、悬 浮 液 或 浆 料 在 热 风 中 喷 雾 成 细 小 液 滴 ， 在 它 下 落 过 程 中 水 分 被 蒸 发 而 成 为 粉 末 状 或 颗 粒 状 产 品 ， 称 为 喷 雾 干 燥 。 喷 雾 干 燥 时 在 干 燥 塔 顶 部 导入 热 风 ， 同 时 将 料 泵 入 塔 顶 ， 经 过 雾 化 器 -喷 成 雾 状 液 滴 。 这 样 液 滴 群 的 表 面 积 很 大 ， 与 高 温 热 风 接 触 后 水 分 迅 速 蒸 发 ， 在 极 短 的 时 间 内 成 为干 燥 产 品 ， 从 干 燥 塔